畢業(yè)設(shè)計-基于工程設(shè)計法的雙閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)設(shè)計-免費閱讀
【正文】 通過對系統(tǒng)進行仿真，可以準確地了解到理論設(shè)計與實際系統(tǒng)之間的偏差，逐步改進系統(tǒng)結(jié)構(gòu)及參數(shù)，得到最優(yōu)調(diào)節(jié)器參數(shù)，使得系統(tǒng)的調(diào)試得到簡化，縮短產(chǎn)品的開發(fā)周期。 轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器選用 PI 型，其傳遞函數(shù)為： ? ?ssKsW nnnA SR ?? 1??。 （ 2）校驗忽略反電動勢對電流環(huán)影響的近似條件是否滿足lmci TT13?? 。為了獲得良好的靜、動態(tài)性能。為了實現(xiàn)轉(zhuǎn)速和電流兩種負反饋分別起作用，可以在系統(tǒng)中設(shè)置兩個調(diào)節(jié)器，分別調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速和電流，即分別引入轉(zhuǎn)速負反饋和電流負反饋，二者之間實現(xiàn)串級連接，形成轉(zhuǎn)速、電流雙閉環(huán)調(diào)速控制。 設(shè)計要求 按工程設(shè)計方法設(shè)計一個直流電機的轉(zhuǎn)速和電流雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)。但如果對系統(tǒng)的動態(tài)性能要求較高，例如要求起制動、突加負載動態(tài)速降等，就難以滿足要求。 1957 年，晶閘管問世，晶閘管變流裝置開始取代旋轉(zhuǎn)變流機組，產(chǎn)生了晶閘管 — 電動機調(diào)速系統(tǒng)，大大提高了系統(tǒng)的動態(tài)性能。但晶閘管整流裝置也有其缺點，由于晶閘管的單向?qū)щ娦?，不允許電流反向，給系統(tǒng)的可逆運行造成了困難。這主要是因為在單閉環(huán)系統(tǒng)中不能完全按照需要來控制動態(tài)過程的電流或轉(zhuǎn)矩。通過控制電樞電壓改變電動機的轉(zhuǎn)速，電樞電壓由三相橋式整流電路提供。 總體設(shè)計 方案一：單閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng) 單閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)是由一個轉(zhuǎn)速負反饋構(gòu)成的閉環(huán)控制系統(tǒng)。轉(zhuǎn)速和電流兩個調(diào)節(jié)器都采用具有輸入輸出限幅功能的 PI 調(diào)節(jié)器，且轉(zhuǎn)速和電流都采用負反饋閉環(huán)。 現(xiàn)在 1113 3 5 10 . 1 1 2 0 . 0 3 1 ciml sTT ??? ? ??，滿足近似條件。 nK — 轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器的比例系數(shù) n? — 轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器的超前時間常數(shù) （ 1）按跟隨和抗繞性能都較好的原則取 h=5，則 ASR 超前時間常數(shù)： 5 0 .0 2 7 4 0 .1 3 7nnh T s? ?? ? ? ?； （ 2）轉(zhuǎn)速開環(huán)增益： 22 2 216 1 5 9 . 8 3 s2 2 2 5 0 . 0 2 7 4N nhK h T T ??? ? ???； （ 3） ASR 的比例系數(shù)為： ? ?1 6 0 . 0 0 8 8 1 . 8 2 0 . 1 1 2 1 0 . 4 92 2 5 0 . 0 2 7 0 . 1 4 0 . 0 2 7 4emn nh C TK h R T?? ?? ? ? ?? ? ?? ? ? ? （ 4）轉(zhuǎn)速反饋系數(shù)： *m a x 0 .0 2 6 7 m in /nmU Vrn? ? ? ? 5． 校驗近似條件 轉(zhuǎn)速環(huán)截止頻率 11 1 5 9 . 8 3 0 . 1 3 7 2 1 . 9Nc n N nK Ks??? ?? ? ? ? ? （ 1） 電流環(huán)傳遞函數(shù)簡化條件 111 1 1 3 5 . 1 6 3 . 73 3 0 . 0 0 3 7I iK s s wT ???? ? ? （ 2）校驗小時間常數(shù)的近似處理是否滿足條件ion TT ?? 2 131? 。 第 5 章 總結(jié) 經(jīng)過這次的課程設(shè)計，不僅使在書上學(xué)到的知識得到了鞏固，而且還在設(shè)計中拓長 春 大 學(xué) 課程設(shè)計紙 共 15 頁 第 14 頁 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 裝 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 訂 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 線 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 展了其它沒學(xué)過的知識 ，比如我學(xué)會了如何用公式編輯器，如何用 VISIO 進行畫圖，如何用 MATLAB 進行仿真，這些軟件的學(xué)會當然少不了老師和同學(xué)幫組，也提高了我的自學(xué)能力。 轉(zhuǎn)速波形 ： 長 春 大 學(xué) 課程設(shè)計紙 共 15 頁 第 13 頁 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 裝 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 訂 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 線 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 電流波形： 控制電壓 Uc 的波形 ： 以上 表明，利用 matlab 仿真平臺 對直流調(diào)速系統(tǒng)理論設(shè)計與調(diào)試，使得系 統(tǒng)的性能分析過程簡單。 2. 確定將轉(zhuǎn)速環(huán)設(shè)計成何種典型系統(tǒng) 由于設(shè)計要求轉(zhuǎn)速無靜差，轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器必須含有積分環(huán)節(jié)；有根據(jù)動態(tài)設(shè)計要求，應(yīng)按典型 Ⅱ型系統(tǒng)設(shè)計轉(zhuǎn)速環(huán)。 因為 111 1 9 6 . 13 3 0 . 0 0 1 7 cis sT ??? ? ??，所以滿足近似條件。在電路中， ASR 和 ACR 串聯(lián)，把 ASR 的輸出當作 ACR的輸入 ，再由 ACR 的輸出去控制整流器的觸發(fā)器。因此，我們可以采用 轉(zhuǎn)速、電流雙閉環(huán)調(diào)速來實現(xiàn)。既培養(yǎng)學(xué)生基于所學(xué)知識分析和綜合典 型系 統(tǒng)的能力，又使學(xué)生理解典型系統(tǒng)的工程背景、在掌握基礎(chǔ)理論和方法 三、提高解決實際自動控制系統(tǒng)問題的能力。采用轉(zhuǎn)速負反饋 和 PI 調(diào)節(jié)器的單閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)可以再保證系統(tǒng)穩(wěn)定的條件下實現(xiàn)轉(zhuǎn)速無靜差。 【 關(guān)鍵詞 】 雙閉環(huán) 電流調(diào)節(jié)器 轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器 Simulink 長 春 大 學(xué) 課程設(shè)計紙 共 15 頁 第 3 頁 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊
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